Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Roboter fühlen "Schmerz" und reparieren sich selbst

08.08.2019

Ein multinationales Projekt zur Entwicklung einer neuen Generation von Robotern, die sich selbst heilen, wird über die nächsten drei Jahre von der EU mit 3 Millionen Euro unterstützt. Daran beteiligt sind Forscher der Vrije Universiteit Brussel, der University of Cambridge, der École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles de la ville de Paris (ESPCI-Paris), der Empa und des niederländischen Polymerherstellers SupraPolix im Rahmen des EU-Programms "Future & Emerging Technologies".

Roboter spielen eine immer größere Rolle im täglichen Leben und bei der Arbeit. Bald werden Roboter nicht nur in Fabriken und Labors zu finden sein, sondern uns auch im Alltag unterstützen. Sie werden im Haushalt helfen, die Arbeitsbelastung verringern und das Leben sicherer machen. Roboter arbeiten dann Seite an Seite mit Menschen, daher es ist wichtig, dass dies sicher geschieht.


Ein 3D-gedruckter Greifer aus selbst heilendem Material hält eine Erdbeere.

Vrije Universiteit Brüssel


Eine Roboterhand aus speziellem Kunststoff, der sich bei Raumtemperatur selber heilen kann.

Vrije Universiteit Brüssel

Um mit zerbrechlichen Objekten geschickt umgehen zu können und die Sicherheit der Menschen zu gewährleisten, werden viele Roboter der nächsten Generation aus flexiblen Materialien bestehen. Dadurch werden sie Menschen weniger verletzen. Allerdings sind diese „weichen“ Roboter besonders anfällig für Risse durch scharfe Gegenstände. Die erforderlichen Reparaturen werden oft lange dauern und daher sehr kostspielig sein.

Wissenschaftler arbeiten daher im Rahmen des neuen SHERO-Projekts (Self-HEaling soft RObotics) an Technologien, mit denen solche Roboter Schäden eigenständig "heilen" können. Damit dies möglichst ohne menschliches Zutun geschehen kann, suchen die Forscher nach selbstheilenden Materialien wie etwa flexiblen Kunststoffen, aus denen die Roboter gebaut werden.

Eingebettetes Funktionsmaterial könnte dafür sorgen, den Selbstheilungsprozess zu erkennen und zu aktivieren. Das ehrgeizige Ziel des europäischen Projekts ist es, einen sanften Roboter aus selbstheilendem Material zu schaffen, der Schäden erkennt, die notwendigen Schritte einleitet und den Defekt – wenigstens vorübergehend – selbst behebt. So kann er laufende Arbeitsprozesse abschliessen, um dann während Servicearbeiten vollständig repariert zu werden.


Partner bringen ihr spezielles Knowhow ins Projekt ein

Das prestigeträchtige Projekt SHERO wird von der Universität Brüssel (VUB) mit einem Team von Wissenschaftlern des Roboterforschungszentrums Brubotics und des Polymerforschungslabors FYSC geleitet. Projektleiter Bram Vanderborght erklärt: „Wir freuen uns sehr, an der nächsten Robotergeneration zu arbeiten. In den letzten Jahren haben wir bereits erste Schritte unternommen, um selbstheilende Materialien für Roboter herzustellen.

Mit dieser Forschung wollen wir fortfahren und vor allem sicherstellen, dass Roboter, die in unserem Arbeitsumfeld eingesetzt werden, sicherer, aber auch nachhaltiger sind. Aufgrund des Selbstreparaturmechanismus der weichen Roboter könnten komplexe, kostspielige Reparaturen der Vergangenheit angehören."

Thomas George Thuruthel, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Bereich Sensorik und Selbstheilung für weiche Robotik an der Fakultät für Ingenieurwissenschaften der Universität Cambridge: „Wir werden maschinelles Lernen einsetzen, um an der Modellierung und Integration dieser selbstheilenden Materialien, Heilen von Aktoren und Sensoren, Schadenserkennung, Lokalisierung und kontrollierte Heilung zu arbeiten. Das Ziel ist es, die selbstheilenden Sensoren und Aktoren in Demonstrationsplattformen zu integrieren, um bestimmte Aufgaben ausführen zu können. “

Die Empa in der Schweiz wiederum wird sich auf die Entwicklung von neuen flexiblen Sensoren und Aktoren konzentrieren, die in die selbstheilenden Polymere eingebettet werden können. Hierzu sagt Empa-Forscher Frank Clemens: "In einem ersten Schritt werden wir unsere elastischen, piezoresistiven Sensorfasern in selbstheilende Polymer einbetten, um die Dehnung kontinuierlich zu erfassen und den Bereich zu erkennen, in dem die Selbstheilung aktiviert werden muss. In einem späteren Schritt werden je nach Endanwendung andere Arten von Sensoren und Aktoren integriert. "

Tonny Bosman, CEO von SupraPolix: „Wir fühlen uns privilegiert, Partner in diesem Konsortium der europäischen Spitzenforschungsgruppen für weiche Robotik zu sein. Wir sind davon überzeugt, dass unsere selbstheilenden Materialien dieses Gebiet auf die nächste Ebene heben und damit einen Mehrwert für SupraPolix, die Robotik und die gesamte Community schaffen können. “

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Frank Clemens
Empa, High Performance Ceramics
Tel. +41 58 765 4821
Frank.Clemens@empa.ch

Prof. Dr. Bram Vanderborght
Vrije Universiteit Brussel, Brubotics and Flanders Make
Tel.+32 486 52 29 62
bram.vanderborght@vub.be

Weitere Informationen:

https://www.empa.ch/web/s604/self-healing-robot
http://www.sherofet.eu/

Rainer Klose | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Quantencomputer sollen tragbar werden
21.08.2019 | Universität Innsbruck

nachricht Industrieroboter mit Lasersystem strukturiert große Flächen hochpräzise und nahtlos
20.08.2019 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Quantencomputer sollen tragbar werden

Infineon Austria forscht gemeinsam mit der Universität Innsbruck, der ETH Zürich und Interactive Fully Electrical Vehicles SRL an konkreten Fragestellungen zum kommerziellen Einsatz von Quantencomputern. Mit neuen Innovationen im Design und in der Fertigung wollen die Partner aus Hochschulen und Industrie leistbare Bauelemente für Quantencomputer entwickeln.

Ionenfallen haben sich als sehr erfolgreiche Technologie für die Kontrolle und Manipulation von Quantenteilchen erwiesen. Sie bilden heute das Herzstück der...

Im Focus: Quantum computers to become portable

Together with the University of Innsbruck, the ETH Zurich and Interactive Fully Electrical Vehicles SRL, Infineon Austria is researching specific questions on the commercial use of quantum computers. With new innovations in design and manufacturing, the partners from universities and industry want to develop affordable components for quantum computers.

Ion traps have proven to be a very successful technology for the control and manipulation of quantum particles. Today, they form the heart of the first...

Im Focus: Towards an 'orrery' for quantum gauge theory

Experimental progress towards engineering quantized gauge fields coupled to ultracold matter promises a versatile platform to tackle problems ranging from condensed-matter to high-energy physics

The interaction between fields and matter is a recurring theme throughout physics. Classical cases such as the trajectories of one celestial body moving in the...

Im Focus: "Qutrit": Komplexe Quantenteleportation erstmals gelungen

Wissenschaftlern der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und der Universität Wien ist es gemeinsam mit chinesischen Forschern erstmals gelungen, dreidimensionale Quantenzustände zu übertragen. Höherdimensionale Teleportation könnte eine wichtige Rolle in künftigen Quantencomputern spielen.

Was bislang nur eine theoretische Möglichkeit war, haben Forscher der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) und der Universität Wien nun erstmals...

Im Focus: Laser für durchdringende Wellen: Forscherteam entwickelt neues Prinzip zur Erzeugung von Terahertz-Strahlung

Der „Landau-Niveau-Laser“ ist ein spannendes Konzept für eine ungewöhnliche Strahlungsquelle. Er hat das Zeug, höchst effizient sogenannte Terahertz-Wellen zu erzeugen, die sich zum Durchleuchten von Materialen und für die künftige Datenübertragung nutzen ließen. Bislang jedoch scheiterten nahezu alle Versuche, einen solchen Laser in die Tat umzusetzen. Auf dem Weg dorthin ist einem internationalen Forscherteam nun ein wichtiger Schritt gelungen: Im Fachmagazin Nature Photonics stellen sie ein Material vor, das Terahertz-Wellen durch das simple Anlegen eines elektrischen Stroms erzeugt. Physiker des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) waren maßgeblich an den Arbeiten beteiligt.

Ebenso wie Licht zählen Terahertz-Wellen zur elektromagnetischen Strahlung. Ihre Frequenzen liegen zwischen denen von Mikrowellen und Infrarotstrahlung. Sowohl...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Informatik-Tagung vom 26. bis 30. August 2019 in Aachen

21.08.2019 | Veranstaltungen

Wie smarte Produkte Unternehmen herausfordern

20.08.2019 | Veranstaltungen

Innovationen der Luftfracht: 4. Air Cargo Conference in Frankfurt am Main

20.08.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Informatik-Tagung vom 26. bis 30. August 2019 in Aachen

21.08.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Proteinaggregation: Zusammenlagerung von Proteinen nicht nur bei Alzheimer und Parkinson relevant

21.08.2019 | Biowissenschaften Chemie

Das Schulbuch wird digital

21.08.2019 | Bildung Wissenschaft

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics